ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Модель последовательно соединенных реакторов идеального смешения из "Инженерное оформление химических процессов" Модель потока, незначительно отличающегося от потока идеального вытеснения, можно представить себе также в виде ряда проточных реакторов идеального смешения, соединенных последовательно. Эта модель исходит из того, что реактор с неидеальным потоком жидкости может включать / указанных аппаратов, имеющих одинаковые объемы. С-кривая для такой системы аналогична реакции на возмущение аппарата, в котором поток представлен диффузионной моделью (см. рис. IX-12). [c.277] Величина / может быть найдена на основании экспериментального исследования реального реактора. После этого характеристики реактора определяют по графикам У1-6 и VI- (см. стр. 244). [c.277] Дэн и Лапидус изучали неизотермический неидеальный поток в реакторах с неподвижным слоем зернистого материала при помощи модели, состоящей из последовательных проточных реакторов идеального смешения. Их модель представляла собой двухмерную сеть реакторов различного объема и служила для описания характеристик реального трехмерного аппарата. Так как концентрация веществ при переходе из одного элемента модели в другой изменялась дискретно, разработанная модель оказалась особенно удобной для исследования процесса на цифровых вычислительных машинах. [c.278] Сравнение модели последовательных проточных реакторов идеального смешения с диффузионной моделью. Поскольку базой диффузионной модели служит совокупность часто повторяющихся вероятностных процессов, мы вправе ожидать, что при очень большом числе / обе модели будут идентичны. Эта гипотеза подтверждается на практике. Однако, если элементарный процесс, лежащий в основе диффузионной модели можно себе представить, то отличный от него элементарный процесс, который является основой модели последовательно соединенных реакторов, реально представить трудно. Действительно, не может же жидкость перепрыгивать с мгновенным изменением концентраций реагирующих веществ из одного элементарного аппарата в другой. В связи с этим формы С-кривых для указанных моделей должны все больше и больше различаться между собой по мере отклонения реального потока от потока идеального вытеснения. Так это фактически и происходит. [c.278] Однако, поскольку очертания С-кривых при одних и тех же величинах а в сравниваемых моделях различны, неодинаковы будут и степени превращения исходных веществ, предсказанные на основе этих двух моделей. Графики, представленные на рис. 1Х-31, показывают, что при равных значениях дисперсий, описывающих С-кривые, и одинаковых характеристиках реакторов наблюдается несоответствие нарастания кривых, определяющих порядок реакций и степень превращения. [c.278] Критерий, которым пользуются при сравнении указанных моделей потока, обусловлен целями этого сопоставления. Так как нас в первую очередь интересуют характеристики сосудов как химических реакторов, то предпочтение при сравнении следует отдавать совпадению рассчитанных величин степени превращения, а не равенству дисперсий, описывающих кривые распределения. [c.278] Пример 1Х-8. Повторить расчеты примера 1Х-3 (см. стр. 256), предполагая, что модель последовательных реакторов идеального смешения хорошо согласуется с реальным движением жидкости в реакторе. Сопоставить данные о степени превращения, подсчитанные для указанной модели и модели потока вытеснения с продольной диффузией (3,5% в примере 1Х-7), а также вычисленные непосредственно по результатам эксперимента (4,7% в примере 1Х-3). [c.278] Таким образом, реальный реактор будет вести себя аналогично системе из 4,76 последовательно соединенных проточных реакторов идеального смешения равного объема. Степень превращения в такой системе можно найти по графику У1-6 или по уравнению (УГ,6). Так, для величины йт = (0,307) (15) = 4,6 получим, что доля вещества, оставшегося непревращеиным, равна С/Со = 0,04 = 4%. [c.279] Вернуться к основной статье